基本共射放大电路与基极分压偏置电路比较
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晶体管共射极单管放大器单管放大电路的三种基本结构单管放大电路有共发射极、共基极和共集电极三种解法(组态),他们的输入和输出变量不同,因而电路的性能也不太一样。
共发射极单管放大电路.共集电极单管放大电路.共基极单管放大电路图一为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。
他的偏置电路采用Rb1组成的分压式电路,并在发射极中接有电阻Re,以稳定放大器的静态工作点。
在放大器的输入端加入输入信号Ui后,在放大器的输入端可得到一个与Ui相位相反,幅值被放大的输出信号U0,从而实现放大。
图一共射极单管放大器实验电路图当流过电阻Rb1和Rb2的电流远大于晶体管T的基极电流Ib时,则他的静态工作点Ub可以以以下式估算Ub=Rb1*U/Rb1+Rb2 Ie=Ub-Ube/Re≈Ic Uce=Ucc-Ic(Rc+Re)放大倍数Av=-β(Rc∥Rc)/rbe+(1+β)Re输出电阻:R=Rb1∥Rb2∥[rbe+(1+β)Re]输入电阻;R0≈Rc放大器的测量与调试一般包括:放大器静态工作点的测量与调试。
消除干扰与自激振荡机放大器各项动态参数的测量与调试。
1.放大器静态工作点的测量与调试(1)放大器静态工作点的测量测量放大器静态工作点的条件:输入信号Vi=0即将输入端与地短接,选用量程合适的直流毫安表和直流电压表分别测出所需参数:Ic,Ub,Uc,Ue.(2)静态工作点的调试放大器静态工作点的调试是指对管子集电极电流Ic(或Uce)的调试与测量。
静态工作点对放大器的性能和输出波形都有很大影响。
工作点偏高会导致饱和失真如图(2)所示;反之则导致截止失真如图(3).图二图三改变电路参数Ucc,Rc,Rb(Rb1,Rb2)都会引起静态工作点的改变如图四所示:图四2.放大器的动态指标测试放大器的动态指标包括:电压放大倍数,输入电阻,输出电阻,最大不失真输出电压(动态范围)和通频带等。
(1)电压放大倍数Av的测量调整放大器到合适的静态工作点,再加入输入电压Ui ,在输出电压不是真的情况下,用交流豪伏表测出Ui和Uo的有效值,则Av=Uo/Ui。
一、复习引入复习基本共射极放大电路的结构及各元件的名称和作用。
二、新授(一)基本共射极放大电路分析(1)基本共射极放大电路的静态工作点无输入信号(u i=0)时电路的状态称为静态,只有直流电源U cc加在电路上,三极管各极电流和各极之间的电压都是直流量,分别用I B、I C、U BE、U CE表示,它们对应着三极管输入输出特性曲线上的一个固定点,习惯上称它们为静态工作点,简称Q点。
I B、I C、U BE、U CE通常表示为I BQ、I CQ、U BEQ 和U CEQ。
(a)共射放大电路 (b)直流通路图1 共射基本放大电路及其直流通路静态值既然是直流,故可用交流放大电路的直流通路来分析计算。
在如图1(b)所示共射基本电路的直流通路中,由+U cc —R b—b极—e极—地可得:一般U CC>U BEE,则I BQ=(U CC-U BEQ)/R b≈U CC/R b当U CC和R b选定后,偏流I B即为固定值,所以共射极基本电路又称为固定偏流电路。
如果三极管工作在放大区,且忽略I CEO,则I CQ≈βI BQ由+U cc—R c b极—c极—e极—地可得U CEQ=U CC=I CQ R C如果按上式算得值小于0.3V,说明三极管已处于或接近饱和状态,I CQ将不再与I BQ成β倍关系。
此时I CQ称为集电极饱和电流I CS,集电极与发射极间电压称为饱和电压U CES。
U CES值很小,硅管取0.3V。
可由下式求得I CS =(U CC-U CES)/R C一般情况下,U cc>U CESI CS≈U CC/R C(2)微变等效电路分析法共射基本放大电路的微变等效电路,如图2所示。
从图中可以看出,输入电阻R i为R b与r be的并联值,所图2 R i基本共射电路的微变等效电路R i=R b//r be≈r be当us被短路时,i b=0,i c=0,从输出端看进去,只有电阻Rc,所以输出电阻为R0=R C从图2中输入回路可以看出U i=i b r be令RL′=RC//RL,其输出电压为U O=-i c(R C//R L)=-i c R L′=-βi b R L′因此,电压放大倍数为A u=u o/u i=-iβR L/r be式中,负号表示U0志u r相位相反。
除去信号的输入、输出端。
另一端就是共极三极管基本放大电路的三种组态组态一:共射电路组态二:共集电极电路共集电极组态基本放大电路如图所示。
(1)直流分析(2)交流分析放大倍数/输入电阻/输出电阻组态三:共基极放大电路共基组态放大电路如图交流、直流通路微变等效电路共基极组态基本放大电路的微变等效电路性能指标三种组态电路比较放大电路的三种基本组态2.6.1共集电极放大电路上图(a)是一个共集组态的单管放大电路,由上图(b)的等效电路可以看出,输入信号与输出信号的公共端是三极管的集电极,所以属于共集组态。
又由于输出信号从发射极引出,因此这种电路也称为射极输出器。
下面对共集电极放大电路进行静态和动态分析。
一、静态工作点根据上图(a)电路的基极回路可求得静态基极电流为二、电流放大倍数由上图(b)的等效电路可知三、电压放大倍数由上图(a)可得Re’=Re//RL由式(2.6.4)和(2.6.5)可知,共集电极放大电路的电流放大倍数大于1,但电压放大倍数恒小于1,而接近于1,且输出电压与输入电压同相,所以又称为射极跟随器。
四、输入电阻由图2.6.1(b)可得Ri=rbe+(1+β)Re’由上式可见,射极输出器的输入电阻等于rbe和(1+β)R、e相串连,因此输入电阻大大提高了。
由上式可见,发射极回路中的电阻R、e折合到基极回路,需乘(1+β)倍。
五、输出电阻在上图(b)中,当输出端外加电压U。
,而US=0时,如暂不考虑Re的作用,可得下图。
由图可得由上式可知,射极输出器的输出电阻等于基极回路的总电阻()除以(1+β),因此输出电阻很低,故带负载能力比较强。
由上式也可见,基极回路的电阻折合到发射极,需除以(1+β)。
2.6.2共基极放大电路上图(a)是共基极放大电路的原理性电路图。
由图可见,发射极电源VEE的极性保证三极管的发射结正向偏置,集电极电源VCC的极性保证集电结反向偏置,从而可以使三极管工作在放大区,因输入信号与输出信号的公共端是基极,因此属于共基组态。
第一章1.二极管的符号:2.二极管的单向导电性:①当外加正向电压,且正向电压大于某一值时,二极管工作于导通状态;②当外加反向电压,二极管中流过电流近似为零,这时其工作于截止状态;3.限幅电路、整流电路:①整流:交流变为直流。
②限幅电路:对信号的范围进行限制,使输出信号有选择地传输。
4.三极管的符号,三极管IB 、IC、IE电流之间的关系:IE=IB+IC5.三极管的工作在放大区、饱和区、截止区的条件和特点:①放大区的条件和特点:I B=0的特性曲线以下区域称为截止区。
其基本特征:是发射结电压小于死区电压,在这个区域中,集电结处于反偏,发射结反偏或零偏,即U C>U E≥U B。
电流I C很小,近似为零。
②饱和区的条件和特点:特性曲线靠近纵轴的区域是饱和区。
其基本特征是:发射结,集电结均处于正偏,即U B>U C>U E。
在饱和区,I B增大I C几乎不再增大,三极管失去放大作用。
③截止区的条件和特点:特性曲线近似水平直线的区域为放大区。
其基本特征是:发射结正偏集电结反偏,即U C>U B>U E。
三极管工作在这一区域时,集电极-发射极电流与基极电流近似成线性关系,即I C的大小受I B 控制,∆IC=β∆IB。
6.判断三极管的类型、材料、电极:①三极管的判断:按材料分:硅管、锗管;按结构分;NPN、PNP;按电极分:共发射极电路、共集电极放大电路、共基极放大电路。
7.分析三极管在电路中的工作状态:8.直流稳压电源电路的组成:电源变压器、整流、滤波、稳压电路9.单相桥式整流电路、电容组成的滤波电路、稳压管组成的稳压电路工作原理:①单相桥式整流电路:将双向变化的交流电变成单一方向的直流电。
②电容组成的滤波电路:利用电容器的端电压在电路状态改变时不能跃变的原理实现滤波。
③稳压管组成的稳压电路:利用稳压管上电压的微小变化会引起稳压管电流的较大变化,电阻R感应这个电流变化。
并调整使输出电压基本维持不变。
福建工程学院2019-2020学年第一学期电子科学与技术专业《电子线路》第三章题库您的姓名: [填空题] *_________________________________1、在共射极、共基极、共集电极三种基本放大电路中,uo与ui相位相反、|Au|>1的只可能是() [单选题] *A、共集电极放大电路B、共基极放大电路C、共射极放大电路(正确答案)D、其他几个都不对答案解析:C2、在三极管的输出特性曲线中,当Ib=0时的Ic是() [单选题] *A、0B、IcmC、Iceo(正确答案)D、Icbo答案解析:C3、测得某放大器负载开路时的输出电压为6V,接入2KΩ负载电阻后,其输出电压降为4V,则此放大器的输出电阻为() [单选题] *A、1KΩ(正确答案)B、2KΩC、4KΩD、6KΩ答案解析:A4、单管放大电路设置静态工作点是为了使三极管在输入信号周期内始终处在()[单选题] *A、饱和区B、截止区C、放大区(正确答案)D、在三个区任意过渡答案解析:C5、放大电路的功率放大倍数 [单选题] *A、<1B、等于1C、>1(正确答案)D、≥1答案解析:C6、放大电路的三种组态,都有()放大作用 [单选题] *A、电压B、电流C、功率(正确答案)D、其他几个都对答案解析:C7、放大电路设置静态工作点的目的是 [单选题] *A、使放大电路工作在截至区,避免信号在放大过程失真B、使放大电路工作在饱和区,避免信号在放大过程失真C、使放大电路工作在线性放大区,避免放大波形失真(正确答案)D、使放大电路工作在集电极最大允许电流ICM状态答案解析:C8、放大电路输入正弦信号时,流过三级管发射结电流为 [单选题] *A、正弦信号B、交流信号C、直流信号(正确答案)D、无法判断答案解析:C9、放大器的交流通路是指 [单选题] *A、电压回路B、电流回路C、直流电流流通的路径D、交流流通的路径(正确答案)答案解析:D10、放大器的输出电阻ro越小,则 [单选题] *A、带负载能力越弱B、带负载能力越强(正确答案)C、放大倍数越低D、通频带越宽答案解析:B11、放大器的输入电阻越大,则() [单选题] *A、从信号源吸取的电流越小,获得的输入电压越高。
单管放大电路是组成各种复杂放大电路的基本单元。
本章首先以单管共发射极放大电路为例,阐明放大电路的组成以及实现放大作用的基本原理。
然后介绍电子电路最常用的两种分析方法――图解法和微变等效电路法,并利用上述方法分析单管共发射极放大电路的静态工作点、电压放大倍数和输入、输出电阻。
由于温度变化将对半导体器件的参数产生影响,进而引起放大电路静态工作点的变动,为此,介绍了一种常用的分压式静态工作点稳定电路。
除了单管共发射极放大电路以外,也介绍了放大电路的另外两种组态――共集电术组态和共基极组态放大电路,并对三种不同组态的特点进行了列表比较。
在双极型三极管放大电路的基础上,介绍了场效应管放大电路的特点和分析方法。
在本章的最后,介绍了组成多级放大电路最常用的三种耦合方式,分析了多级放大电路的电压放大倍数和输入、输出电阻。
学习要求:①对于放大电路的两种基本分析方法,要求熟练掌握用简化的h参数等效电路分析放大电路的Au、Ri和Ro的方法,掌握rbe的近似估算公式。
正确理解如何利用图解分析放大电路的静态和动态工作情况。
②掌握放大电路的三种基本组态(共射、共集和共基组态)的工作原理和特点。
③正确理解温度变化对三极管参数的影响,掌握分压式工作点稳定电路的工作原理和计算方法。
④掌握由场效应管组成和共源和共漏放大电路和工作原理以及微变等效电路法分析Au、Ri和Ro的方法。
了解场效应管与双极型三极管相比有所特点。
⑤掌握直接耦合多级放大电路的工作原理,电压放大倍数的计算方法。
正确理解零点漂移现象。
一般了解其他两种耦合方式(阻容耦合、变压器耦合)的特点。
2.1 放大的概念放大电路的应用十分广泛,无论日常使用的收音机、扩音器,或者精密的量测仪器和复杂的自动控制系统等,其中通常都有各种各样的放大电路。
在这些电子设备中,放大电路的作用是将微弱的信号放大,以便于人们量测和利用。
例如,从收音机天线接收到的信号,或者人传感器得到的信号,有时只有微伏升毫伏数量级,必须经过放大才能驱动喇叭发出声音,或者驱动批示设备和执行机构,便于进行观察、记录和控制。